蛋白质降解与氨基酸代谢(II)

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1、第11章蛋白质的降解与氨基酸代谢蛋白质的降解氨基酸的分解代谢氨基酸的合成代谢本章总结主要内容11.1、蛋白质的酶促降解蛋白质降低其原浓度一半所需要的时间，用t1/2表示蛋白质的半寿期(half-life)一、细胞内蛋白质的降解1、溶酶体组织蛋白酶降解途径2、依赖于ATP的泛素降解途径真核生物中蛋白质的降解有两条途径1、溶酶体组织蛋白酶降解途径由单层膜包围的，内含多种酸性水解酶类的细胞器，不依赖ATP清除无用蛋白质、核酸等生物大分子及衰老、损伤和死亡的细胞营养充足时，非选择性降解饥饿状态下，有选择性降解多水解半寿期较长的蛋白质2、依赖于A

2、TP的泛素降解途径泛素（ubiquitin）是由76个AA（8.5kD）组成的、高度保守的小分子蛋白广泛存在于真核生物中，故称泛素一级结构高度保守作为无用蛋白质降解的标签泛素介导的蛋白质降解过程泛素化(ubiquitination)ATP存在下，泛素与需降解的蛋白质共价连接，形成泛素化的蛋白质，即蛋白被激活。蛋白降解：蛋白一旦被泛素化，就很容易被蛋白酶体(proteasome)识别并降解，但泛素不被降解，可以重复参加反应主要降解半寿期较短的蛋白质外源蛋白质的消化与吸收蛋白质消化的生理意义由大分子转变为小分子，便于吸收。消除种属特异性和抗原

3、性，防止过敏、毒性反应。11.2、外源蛋白质的酶促降解(一)消化过程1.胃中的消化作用胃蛋白酶的最适pH为1.5～2.5，对蛋白质肽键作用特异性差，产物主要为多肽及少量氨基酸。胃蛋白酶原胃蛋白酶(pepsinogen)(pepsin)激活胃壁细胞和主细胞盐酸2.小肠中的消化----小肠是蛋白质消化的主要部位胰酶（胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶及羧肽酶）是消化蛋白质的主要酶，最适pH为7.0左右，包括内肽酶和外肽酶。胰酶及其作用消化道内的物质透过粘膜进入血液或淋巴的过程称为吸收。食物蛋白质消化后形成的游离氨基酸和小肽通过肠粘膜的上皮细胞吸收后，其小

4、肽多在肠细胞中被水解，氨基酸则通过门静脉被输送到肝。（二）吸收过程肝脏是氨基酸进行各种代谢变化的重要器官氨基酸代谢概况合成分解嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮化合物代谢转变胺类+CO2脱羧基作用脱氨基作用消化吸收其它含氮物质非必需氨基酸NH3CO2+H2O糖或脂类α-酮酸谷氨酰胺尿素食物蛋白质组织蛋白质血液氨基酸组织氨基酸氨基酸代谢库11.2.1、氨基酸的脱氨基作用1、氧化脱氨基作用2、转氨基作用3、联合脱氨基作用4、非氧化脱氨基作用5、脱酰胺基作用11.2氨基酸的分解代谢氨基酸的脱氨基作用是氨基酸分解代谢的主要途径（一）氧化脱氨基作用α-氨基酸在

5、酶的催化下脱去氨基生成相应的α-酮酸，消耗氧，产生氨的过程称为氧化脱氨基作用。氨基酸氧化脱氨的主要酶L-氨基酸氧化酶（L-aminoacidoxidase)D-氨基酸氧化酶（D-aminoacidoxidase)L-谷氨酸脱氢酶（L-glutamatedehydrogenase)L-氨基酸氧化酶：是一种需氧脱氢酶，以FAD或FMN为辅基，脱下的氢原子交给O2，生成H2O2。pH为10左右，生理条件下活性低，在各组织器官中分布有限，因此作用不大。D-氨基酸氧化酶：是一种需氧脱氢酶，以FAD为辅基，活性强，分布广，但体内D-氨基酸数量少，故作

6、用也不大。氨基酸氧化脱氨的主要酶L-α-氨基酸L-氨基酸氧化酶（FAD、FMN）α-酮酸R-CH-COO-NH3+

7、R-C-COO-+NH3O

8、

9、O2H2O该反应分两步进行：第一步脱氢生成α-氨基酸亚氨基酸；第二步是加水脱氨，直接水解生成α-酮酸及氨L-谷氨酸脱氢酶不需氧，活性强，分布于肝、肾及脑组织辅酶为NAD+或NADP+专一性强，只作用于谷氨酸，催化可逆反应别构酶，ATP、GTP、NADH是别构抑制剂，ADP、GDP是别构激活剂动植物、微生物中普遍存在。最适pH在中性附近特点L-谷氨酸脱氢酶谷氨酸+H2O-酮戊二酸+NH3NAD(

10、P)+NAD(P)H反应过程（二）转氨基作用(transamination)在转氨酶(transaminase)的作用下，一种氨基酸的-氨基转移到-酮酸的酮基上，从而生成相应的一分子-酮酸和一分子-氨基酸，这种作用称转氨基作用，也叫氨基移换反应1、定义2、反应式特点：没有游离的氨产生，但改变了氨基酸代谢库中各种氨基酸的比例。大多数氨基酸可参与转氨基作用，但甘氨酸、苏氨酸、赖氨酸、脯氨酸除外。（1）谷氨酸丙酮酸转氨酶（谷丙转氨酶）GPT：glutamicpyruvictransaminase又称丙氨酸氨基转移酶ALT：alanine

11、transaminase（ALT）催化丙氨酸与α-酮戊二酸之间的氨基移换反应，为可逆反应。该酶在肝脏中活性较高，在肝脏疾病时，可引起血清中ALT活性明显升高。丙氨酸+α-酮戊二酸丙酮酸+谷氨酸